雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組裝置，包括：兩臺(tái)永磁發(fā)電機(jī)，中間是雙向葉輪，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)和雙向葉輪同軸聯(lián)接，發(fā)電機(jī)軸伸部分安裝在葉輪的軸孔中，采用花鍵聯(lián)接。發(fā)電機(jī)的另一端是“子彈頭”形的導(dǎo)流罩，防止水流直接沖擊到發(fā)電機(jī)端面，增大水流阻力。發(fā)電機(jī)通過支板安裝在圓形導(dǎo)流筒內(nèi)，導(dǎo)流筒兩端分別有兩個(gè)匯流罩，起匯流作用，增大導(dǎo)流筒中水的流速。發(fā)電機(jī)輸出導(dǎo)線沿著某一個(gè)支板的邊緣，穿過導(dǎo)流筒引出。雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組裝置主要用于潮汐發(fā)電。海浪或潮汐的水流是周期往復(fù)式。雙向葉輪能夠充分利用雙向水流驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。該發(fā)電裝置一個(gè)葉輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)發(fā)電機(jī)，所以稱作發(fā)電機(jī)組。雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組裝置結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)效率高。
【專利說明】
雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及海浪發(fā)電領(lǐng)域。具體地說是一種雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]波浪能是指海洋表面波浪所具有的動(dòng)能和勢(shì)能，波浪的能量與波高的平方、波浪的運(yùn)動(dòng)周期以及迎波面的寬度成正比，波浪能是由風(fēng)把能量傳遞給海洋而產(chǎn)生的。海水相對(duì)于海平面發(fā)生位移時(shí)使波浪具有勢(shì)能，而水質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)則使波浪具有動(dòng)能。從能量密度上看，波浪能約為風(fēng)能的30倍。因此，開發(fā)利用波浪能是當(dāng)今世界新能源發(fā)展的新趨勢(shì)，其中海浪和潮流發(fā)電有著廣闊的應(yīng)用前景。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)有潮汐發(fā)電站6所，裝機(jī)容量6000kW，每年發(fā)電量lOOOkWh。目前，國內(nèi)外已有多種海浪發(fā)電裝置。但是，目前海浪發(fā)電裝置存在的主要問題是波浪能至機(jī)械能的轉(zhuǎn)換效率低，轉(zhuǎn)換裝置成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為此，本發(fā)明提出一種雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組，這種裝置至少較大部分上解決或者緩解現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組裝置，包括:
[0006]兩臺(tái)永磁發(fā)電機(jī)，中間有一個(gè)雙向葉輪，每臺(tái)發(fā)電機(jī)外側(cè)端蓋上有一個(gè)形如“子彈頭”的導(dǎo)流罩，發(fā)電機(jī)和葉輪安裝在一個(gè)圓形導(dǎo)流筒內(nèi)，導(dǎo)流筒兩端各有一個(gè)形如“喇叭口”的匯流罩，導(dǎo)流筒上有六個(gè)凹形槽，發(fā)電機(jī)外殼上也有六個(gè)凹形槽，六個(gè)發(fā)電機(jī)支板將發(fā)電機(jī)固定在導(dǎo)流筒內(nèi)，發(fā)電機(jī)與葉輪之間各有一個(gè)遮水罩，每個(gè)發(fā)電機(jī)有一根引線。
[0007]所述的兩臺(tái)永磁發(fā)電機(jī)，中間是雙向葉輪，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)和雙向葉輪同軸聯(lián)接，發(fā)電機(jī)的軸伸安裝在葉輪的軸孔中，采用花鍵聯(lián)接。
[0008]所述的雙向葉輪是一種雙向“S”形葉輪，當(dāng)水流沖擊葉輪時(shí)，葉輪旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
[0009]所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上有磁鋼組成的磁極，磁極旋轉(zhuǎn)切割定子繞組，在定子繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，接通外電路即可發(fā)出電能。定子繞組采用集中繞組。由于海浪水流速度低，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低，為了提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率，發(fā)電機(jī)采用少槽多極的形式。
[0010]所述的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低，在發(fā)電機(jī)控制及能量處理過程中需要實(shí)時(shí)檢測(cè)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。海浪發(fā)電機(jī)安裝轉(zhuǎn)速檢測(cè)傳感器是很不方便的。為了解決這個(gè)問題，在發(fā)電機(jī)定子的某一個(gè)齒上繞制一個(gè)少匝數(shù)的測(cè)試?yán)@組。通過測(cè)試?yán)@組信號(hào)即可計(jì)算出發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0011]所述的發(fā)電機(jī)的另一端安裝一種形如“子彈頭”的導(dǎo)流罩，防止水流直接沖擊到發(fā)電機(jī)的端面，產(chǎn)生較大的阻力。
[0012]所述的發(fā)電機(jī)通過支板安裝在圓形導(dǎo)流筒內(nèi)，導(dǎo)流筒內(nèi)均勻分布六個(gè)凹形槽，凹形槽中心線兩兩之間互為60°，與之對(duì)應(yīng)，發(fā)電機(jī)外殼上也均勻分布六個(gè)凹形槽，將支板插入凹形槽中，用螺絲或者焊接的方法，將支板固定在凹形槽中，通過支板將發(fā)電機(jī)固定在導(dǎo)流筒內(nèi)。
[0013]所述的導(dǎo)流筒兩端分別安裝一個(gè)形如“喇叭口”的匯流罩，起匯流作用，增大導(dǎo)流筒中水的流速。
[0014]所述的葉輪與導(dǎo)流筒內(nèi)壁的間隙盡可能小，約為2?3毫米，從而提高水流能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的效率。
[0015]所述的發(fā)電機(jī)輸出導(dǎo)線沿著某一個(gè)支板的邊緣，在導(dǎo)流筒相對(duì)的位置打一個(gè)孔，導(dǎo)線穿過導(dǎo)流筒引出。
[0016]所述的發(fā)電機(jī)與葉輪之間有一個(gè)圓筒形遮水罩，遮水罩固定在發(fā)電機(jī)端蓋上，與葉輪之間留有一個(gè)較小的間隙，其作用是防止水流在發(fā)電機(jī)與葉輪之間產(chǎn)生旋流，降低能量轉(zhuǎn)換效率。
[0017]本發(fā)明技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0018]所述的海浪發(fā)電裝置是一個(gè)葉輪驅(qū)動(dòng)兩個(gè)發(fā)電機(jī)，所以稱作發(fā)電機(jī)組。雙向葉輪能夠充分利用雙向水流的動(dòng)能，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組裝置結(jié)構(gòu)緊湊，成本降低。
[0019]所述的雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組中，采用雙向葉輪驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)發(fā)電機(jī)，利用導(dǎo)流筒、匯流罩、導(dǎo)流罩、遮水罩，這種結(jié)構(gòu)方式能夠有效地提高波浪能轉(zhuǎn)換效率，系統(tǒng)效率尚O
[0020]所述的雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組導(dǎo)流筒內(nèi)有凹形槽，發(fā)電機(jī)外殼有凹形槽，將支板插入凹形槽中，再利用焊接等方法，把發(fā)電機(jī)固定在導(dǎo)流筒內(nèi)。這種組裝工藝簡單，適合于批量生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0021]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易、更清楚地被理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例中，雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中，雙向葉輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中，發(fā)電機(jī)、導(dǎo)流筒、支板和凹形槽結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖1中附圖標(biāo)記表示為:1_匯流罩，2-導(dǎo)流罩，3-發(fā)電機(jī)引線，4-發(fā)電機(jī)支板，5-永磁發(fā)電機(jī)，6-遮水罩，7-圓形導(dǎo)流筒，8- “S”雙向葉輪。在圖1中，以雙向葉輪為中心，兩邊是對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
[0026]圖2中附圖標(biāo)記表示為:9-葉輪軸孔花鍵槽，10-葉輪形狀立體圖。
[0027]圖3中附圖標(biāo)記表示為:11_導(dǎo)流筒內(nèi)壁的凹形槽，12-發(fā)動(dòng)機(jī)外殼上的凹形槽，4-為支板。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)施方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0029]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系是基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0030]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“聯(lián)接”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明提供一種雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組裝置，包括:兩臺(tái)永磁發(fā)電機(jī)，中間是雙向葉輪，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)和雙向葉輪同軸聯(lián)接，發(fā)電機(jī)軸伸部分安裝在葉輪的軸孔的花鍵內(nèi)。發(fā)電機(jī)的另一端是“子彈頭”形的導(dǎo)流罩，避免水流直接沖擊到發(fā)電機(jī)端面，產(chǎn)生較大的阻力。發(fā)電機(jī)通過支板安裝在圓形導(dǎo)流筒內(nèi)，導(dǎo)流筒兩端分別有兩個(gè)匯流罩，匯集水流增大導(dǎo)流筒中水流速度。發(fā)電機(jī)與葉輪之間安裝了一個(gè)圓筒形遮水罩，遮水罩固定在發(fā)電機(jī)端蓋上，與葉輪之間留有一個(gè)較小的間隙，遮水罩可大大地減小水流在發(fā)電機(jī)與葉輪之間產(chǎn)生的旋流，從而提高能量轉(zhuǎn)換效率。發(fā)電機(jī)輸出導(dǎo)線沿著某一個(gè)支板的邊緣，穿過導(dǎo)流筒引出。
[0032]按照上述結(jié)構(gòu)和安裝方式，將葉輪和發(fā)電機(jī)組安裝在導(dǎo)流筒內(nèi)，再安裝上匯流罩。導(dǎo)流筒與匯流罩之間可以利用法蘭聯(lián)接，也可利用焊接的方法聯(lián)接。然后再將雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組安裝到潮汐水流能量豐富的海水中。潮汐水流是是往復(fù)式的，發(fā)電機(jī)組的軸向盡量與水流方向一致，從而充分利用雙向水流驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組裝置主要用于潮汐發(fā)電。雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組裝置結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)效率高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組裝置，其特征在于，包括: 有兩臺(tái)永磁發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)中間是一個(gè)雙向葉輪，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)和雙向葉輪同軸聯(lián)接。發(fā)電機(jī)的軸伸插入葉輪的軸孔中，采用花鍵聯(lián)接。發(fā)電機(jī)的另一端安裝一個(gè)形如“子彈頭”的導(dǎo)流罩，減小水流阻力。發(fā)電機(jī)安裝在圓形導(dǎo)流筒內(nèi)，導(dǎo)流筒上有六個(gè)凹形槽，發(fā)電機(jī)外殼上也有六個(gè)對(duì)應(yīng)的凹形槽，用六個(gè)支板將發(fā)電機(jī)固定在導(dǎo)流筒內(nèi)。發(fā)電機(jī)與葉輪之間各有一個(gè)遮水罩。導(dǎo)流筒兩端各有一個(gè)“喇叭口”形的匯流罩，匯集水流，增大導(dǎo)流筒中水的流速。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電量通過導(dǎo)線沿著某一個(gè)支板的邊緣，穿過導(dǎo)流筒上的孔引出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組，其特征在于，由一個(gè)雙向葉輪驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)永磁發(fā)電機(jī)，兩臺(tái)發(fā)電機(jī)和雙向葉輪同軸聯(lián)接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組，其特征在于，雙向葉輪是一種雙向“S”形葉輪，當(dāng)水流從導(dǎo)流筒的任意一端流入，沖擊葉輪旋轉(zhuǎn)，都能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使發(fā)電機(jī)發(fā)電。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組，其特征在于，發(fā)電機(jī)的外側(cè)端蓋上安裝了一個(gè)形如“子彈頭”的導(dǎo)流罩，用來減小水流阻力。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組，其特征在于，發(fā)電機(jī)與葉輪之間有一個(gè)圓筒形遮水罩，遮水罩固定在發(fā)電機(jī)端蓋上，與葉輪之間留有一個(gè)較小的間隙，其作用是防止水流在發(fā)電機(jī)與葉輪之間產(chǎn)生旋流，降低能量轉(zhuǎn)換效率。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙向葉輪直驅(qū)式海浪發(fā)電機(jī)組，其特征在于，發(fā)電機(jī)是通過支板安裝在圓形導(dǎo)流筒內(nèi)，導(dǎo)流筒內(nèi)沿著軸向均布六個(gè)凹形槽，每兩個(gè)凹形槽之間為60°，與之對(duì)應(yīng)，發(fā)電機(jī)外殼上也均布六個(gè)凹形槽，將支板插入凹形槽中，用螺絲或者焊接的方法將支板固定在凹形槽中，通過支板將導(dǎo)流筒和發(fā)電機(jī)組成為一體。
【文檔編號(hào)】F03B13/22GK106014846SQ201610542162
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年7月12日
【發(fā)明人】白連平, 王世明, 張巧杰, 田卡
【申請(qǐng)人】北京信息科技大學(xué), 白連平, 王世明